Wpływ diody z węglika krzemu dużej mocy na fotodetektor PIN
Dioda PIN dużej mocy z węglika krzemu zawsze była jednym z gorących punktów w dziedzinie badań urządzeń zasilających.Dioda PIN to dioda kryształowa zbudowana przez umieszczenie warstwy wewnętrznego półprzewodnika (lub półprzewodnika o niskim stężeniu zanieczyszczeń) pomiędzy obszarem P+ i obszarem n+.I w PIN to angielski skrót oznaczający „intrinsic”, ponieważ nie da się stworzyć czystego półprzewodnika bez zanieczyszczeń, dlatego warstwa I diody PIN w aplikacji jest mniej więcej zmieszana z niewielką ilością P zanieczyszczenia typu - lub typu N.Obecnie dioda PIN z węglika krzemu przyjmuje głównie strukturę Mesa i strukturę płaską.
Gdy częstotliwość robocza diody PIN przekracza 100 MHz, na skutek efektu przechowywania kilku nośnych i efektu czasu przejścia w warstwie I, dioda traci efekt prostowniczy i staje się elementem impedancyjnym, a jej wartość impedancji zmienia się wraz z napięciem polaryzacji.Przy zerowym odchyleniu lub odwróceniu prądu stałego impedancja w obszarze I jest bardzo wysoka.W przypadku polaryzacji prądu stałego w kierunku przewodzenia obszar I przedstawia stan niskiej impedancji z powodu wtrysku nośnej.Dlatego dioda PIN może być stosowana jako element o zmiennej impedancji, w zakresie sterowania mikrofalowego i RF często konieczne jest zastosowanie urządzeń przełączających w celu uzyskania przełączania sygnału, szczególnie w niektórych centrach sterowania sygnałami wysokiej częstotliwości, diody PIN mają lepsze Możliwości sterowania sygnałem RF, ale są również szeroko stosowane w przesunięciach fazowych, modulacji, ograniczaniu i innych obwodach.
Dioda z węglika krzemu o dużej mocy jest szeroko stosowana w energetyce ze względu na jej doskonałe właściwości w zakresie odporności na napięcie, stosowana głównie jako lampa prostownicza dużej mocy.Dioda PIN ma wysokie krytyczne napięcie przebicia zwrotnego VB, ze względu na niską warstwę domieszkową i pośrodku, przenoszącą główny spadek napięcia.Zwiększając grubość strefy I i zmniejszając stężenie domieszkowania strefy I, mogę skutecznie poprawić napięcie przebicia wstecznego diody PIN, ale obecność strefy I poprawi spadek napięcia w kierunku przewodzenia VF całego urządzenia i czas przełączania urządzenia w pewnym stopniu, a dioda wykonana z materiału węglika krzemu może te braki zrekompensować.Węglik krzemu 10 razy większe pole elektryczne przebicia krytycznego krzemu, dzięki czemu grubość strefy diody z węglika krzemu I może zostać zmniejszona do jednej dziesiątej rury krzemowej, przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiego napięcia przebicia w połączeniu z dobrą przewodnością cieplną materiałów z węglika krzemu , nie będzie oczywistych problemów z odprowadzaniem ciepła, dlatego dioda z węglika krzemu dużej mocy stała się bardzo ważnym urządzeniem prostowniczym w dziedzinie nowoczesnej energoelektroniki.
Ze względu na bardzo mały wsteczny prąd upływowy i wysoką ruchliwość nośnika, diody z węglika krzemu cieszą się dużą popularnością w dziedzinie detekcji fotoelektrycznej.Mały prąd upływowy może zmniejszyć ciemny prąd detektora i zmniejszyć hałas;Wysoka mobilność nośnika może skutecznie poprawić czułość detektora PIN z węglika krzemu (fotodetektor PIN).Charakterystyka dużej mocy diod z węglika krzemu umożliwia detektorom PIN wykrywanie silniejszych źródeł światła i są one szeroko stosowane w przestrzeni kosmicznej.Zwrócono uwagę na diodę z węglika krzemu dużej mocy ze względu na jej doskonałe właściwości, a jej badania również zostały znacznie rozwinięte.
Czas publikacji: 13 października 2023 r